Lorsqu'une tension est appliquée au cristal électro-optique, l'indice de réfraction et d'autres propriétés optiques du cristal changent, modifiant ainsi l'état de polarisation de l'onde lumineuse. La lumière polarisée circulairement se transforme en lumière polarisée elliptiquement, puis en lumière polarisée linéairement à travers le polariseur. L'intensité lumineuse est alors modulée. L'onde lumineuse contient alors des informations sonores et se propage dans l'espace. Le photodétecteur reçoit le signal optique modulé au point de réception, puis le circuit de conversion convertit le signal optique en signal électrique. Le signal sonore est restitué par le démodulateur, et la transmission optique est achevée. La tension appliquée constitue le signal sonore transmis, qui peut être la sortie d'un enregistreur radio ou d'un lecteur de bande magnétique. Il s'agit en fait d'un signal de tension variable dans le temps.